Industeel. Tenasteel Werkzeugstahl für Kaltarbeit. Standard Industeel : TENASTEEL EURONORM: Familie der X110 CrMoV8. Chemische Analyse (Gew.

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1 Industeel Tenasteel Werkzeugstahl für Kaltarbeit P Der TENASTEEL ist ein Kaltarbeitsstahl, der hohe Druckfestigkeit mit guter Zähigkeit kombiniert. Er zeichnet sich durch hohe Warmfestigkeit und gute Bearbeitbarkeit im Lieferzustand aus. Dieser Werkstoff wird weichgeglüht mit einer Härte von max. 250HB geliefert. Er wurde speziell konzipiert, um die Stahlsorte / X155CrVMo12-1 (1) zu ersetzen, die in diesem Anwendungsbereich weit verbreitet, aber übermäßig empfindlich ist. Durch die Legierungslage ist TENASTEEL besonders für Oberflächenbeschichtungen geeignet. Standard Industeel : TENASTEEL EURONORM: Familie der X110 CrMoV8 Chemische Analyse (Gew.-%)* C S max Mn Cr Mo v Sonstige Ti Typische Werte Gemäß dem Lastenheft 2001/06/08MJ1 Mechanische Eigenschaften Härte(HB)im geglühten Zustand 250 HB max Typische Werte *ungekerbte Proben Härte HRC Behandelter Zustand Elastizitätsmodul (GPa) Druckfestigkeit MPa (KSi) Kerbschlagzähigkeit J/cm² (*) P Eingetragenes Warenzeichen von Industeel- Patentierte Sorte von Industeel

2 Physikalische Eigenschaften Wärmeleitfähigkeit W.m -1. K -1 Mittlere Dehnungskoeffizienten 10-6 K C C C C C Wärmeleitfähigkeit (20 C) J.kg -1. K -1 Verschleißfestigkeit Dichte (20 C) Die Verschleißfestigkeit von TENASTEEL liegt nahe der des Stahls / X155CrVMo12-1, wobei die niedrigeren Gehalte an Kohlenstoff und Chrom durch eine Zugabe von Legierungselementen ausgeglichen werden, die feinere und härtere Karbide bilden als Chromkarbide. Hinweis: Die Verschleißfestigkeit wird nur im Fall unbeschichteter Werkzeuge berücksichtigt. Ist eine Beschichtung vorhanden (PVD- CVD ), die der Abnutzung entgegenwirkt, werden die Zähigkeit und die Druckfestigkeit des Grundmaterials berücksichtigt. Metallurgische Eigenschaften Einschlussreinheit Die Einschlussreinheit des Stahls TENASTEEL wird gemäß NFA Methode A garantiert. Wert A B C D Index Mikrostruktur Im Lieferzustand besteht die Mikrostruktur des Stahls TENASTEEL aus einer ferritischen Matrix. Primärkarbide mit kleinen Maßen, die sich ab der Erstarrung der Legierung bilden, sowie sehr feine Sekundärkarbide, die sich beim Glühen ergeben, sind in dieser Matrix homogen verteilt. Die nachstehend abgebildeten Mikrofotografien veranschaulichen perfekt den allgemeinen Verfeinerungszustand der mit dem Stahl TENASTEEL erzielten Struktur im Vergleich zum Stahl des Typs / X155CrVMo12-1. Grobe Chromkarbide Tenasteel Feine Chrom- Molybdän- Vanadiumkarbide Titanausscheidungen Druckfestigkeit Dieser Unterschied in der Mikrostruktur ist natürlich von schätzenswerten Gewinnen an Zähigkeit und Bearbeitbarkeit begleitet, während die Verschleißfestigkeit dank der Gegenwart von Karbiden, die härter sind als die, die gewöhnlich im Stahl des Typs / X155CrVMo12-1 vorhanden sind, auf gutem Niveau gehalten wird. Umformpunkte Versuchsbedingungen : Erhitzen um 150 C/Stunde bis 1000 C und schnelles Abkühlen. AC 1 C AC m C M S C ZTU-Schaubild für kontinuierliche Abkühlung Tenasteel - 25/11/ Seite 2

3 Isothermisches ZTU-Schaubild Wärmebehandlung Der Stahl TENASTEEL wird geglüht geliefert, um die Bearbeitung zu erleichtern. Nach der Bearbeitung werden die mechanischen Eigenschaften durch Härte- und Anlassbehandlung hergestellt. Austenitisierung Erwärmen mit mäßiger Geschwindigkeit bis 750 C und Ausgleichshalten. Langsames Erwärmen bis 1030/1050 C, Halten 1/2 Stunde pro 25 mm. Hinweis: Der Heizzyklus muss unter Vakuum oder Schutzgas erfolgen, um ein Oxidieren und Entkohlen der Oberfläche zu vermeiden. Härten Das Abkühlen nach der Austenitisierung erfolgt vorzugsweise unter Gasdruck, anderenfalls in einem Salzbad oder einem Wirbelbett bei Temperaturen zwischen 250 und 350 C. Das Ölhärten ist Werkzeugen mit einfacher Geometrie vorzubehalten, wenn die anderen erwähnten Methoden nicht ausreichen, um eine ausreichende Abkühlgeschwindigkeit sicherzustellen (siehe ZTU-Schaubilder). Wie aus der oben stehenden Grafik ersichtlich, erlaubt es eine hohe Austenitisierungstemperatur (1050 C), eine Härte über 58 HRc zu wahren, und das auch nach einem Anlassen bei 570 C. TENASTEEL erlaubt hohe Anlasstemperaturen. Nach einem Anlassen bei hoher Temperatur (z.b. 550 C) ist der Gehalt an Restaustenit sehr gering. Die so behandelten Teile weisen im Gebrauch sehr gute maßliche Stabilität auf. Umgekehrt können an Teilen, die unter 500 C behandelt wurden (20 % Restaustenit), nach der Behandlung noch Maßänderungen vorkommen. Das bei der Wärmebehandlung angestrebte Härteniveau wirkt sich stark auf die Zähigkeit aus. Je nach den Gebrauchsbedingungen (Druck, Stöße, mechanische Eigenschaften des umgeformten Stahls), aber auch je nach den eventuell erfolgten Oberflächenbehandlungen und Beschichtungen des Werkzeugs ist es erforderlich, den besten Kompromiss zwischen Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Anlasstemperatur auszuwählen. Das folgende Diagramm kann bei der Auswahl helfen. Auf jeden Fall bietet TENASTEEL einen besseren Härte-/Zähigkeitskompromiss als der Stahl / X155CrVMo12-1. Das Anlassen muss durchgeführt werden, sobald die Temperatur des Werkzeugs 40 bis 60 C erreicht, außer im Fall einer Tiefkühlbehandlung (siehe Absatz "Kryogenbehandlungen"). Anlassen Je nach Anwendung erzielt man die angestrebte Endhärte durch Anpassen der Temperaturen der Anlassbehandlungen, die bei der Zielhärte mit den unten dargestellten Anlasskurven durchgeführt werden. Nach dem ersten Anlassen erfolgt ein identisches zweites Anlassen, ja sogar bei einer leicht niedrigeren Temperatur, um eine völlig angelassene Endstruktur zu erzielen und die maßliche Beständigkeit des behandelten Teils sicherzustellen. Anlasstemp. ( C) (aust.1030 C) C Anlasstemp. ( C) (aust.1050 C) C Tenasteel - 25/11/ Seite 3

4 Tiefkühlbehandlung Der in dem Stahl nach dem Härten verbleibende Restaustenit wird nach der Kältebehandlung quasi gleich Null. Die mit der späteren Umformung dieses Austenits verbundenen Verformungen existieren daher nicht mehr. Bei Bedarf kann die Tiefkühlbehandlung wie folgt vorgenommen werden : Auf der oben abgebildeten Grafik sieht man, dass die Kernhärte des TENASTEEL von der Nitrierbehandlung nicht beeinträchtigt wird, während / X155CrVMo12-1 unter der nitrierten Schicht einen Härteabfall von 5 bis 10 HRc erfährt. Kryogenbehandlungszyklus Oberflächenbeschichtungen Die Beschichtungen auf den Werkzeugen dienen wie die Oberflächenbehandlungen dem Zweck des Erzielens einer Oberflächenhärte, einer hohen Verschleißfestigkeit und einem merklichen Rückgang der Reibungskoeffizienten. Anlasskurve nach Kryogenbehandlung Oberflächenbehandlung Die Oberflächenbehandlungen sollen die oberflächliche Härte und die Verschleißfestigkeit steigern und die Reibungskoeffizienten Werkzeuge / Teile durch Anreichern eines oder mehrerer Elemente einer oberflächlichen Schicht des Teils verringern. Die hohe Härte des Stahls TENASTEEL macht ihn, verbunden mit einer sehr guten Wärmeerweichungsfestigkeit, für eine umfangreiche Auswahl an Oberflächenbehandlungen geeignet: Herkömmliches Gas- und Ionennitrieren bei Temperaturen in der Größenordnung von 500 bis 525 C erlauben das Erzielen einer harten Schicht in der Größenordnung von 1100 HV mit mehreren Mikrometer Stärke. Diese Verfahren unterscheiden sich von den vorhergehenden durch die Tatsache, dass eine exogene Materialschicht aufgebracht wird, die nicht mit dem Basismaterial reagiert und sich wie eine zusätzliche Haut verhält. PVD: Physikalische Ablagerungen in Dampfphase - Diese Ablagerungstypen können bei relativ niedriger Temperatur (200 bis 500 C) erfolgen und beeinträchtigen die Härte der Unterlage nicht. Die erzielten Härten können auf einigen Mikrometern 2000 HV erreichen. CVD - Chemische Ablagerungen in Dampfphase Die CVD-Behandlung erfolgt nach dem Vorhärten und bei der Optimierung des Werkzeugs. Die Temperatur, die zum Aktivieren der Reaktionen erforderlich ist, ist hoch (800 bis 1000 C), so dass eine Wärmebehandlung zum Einstellen der Härte des Teils nach der Ablagerung erforderlich ist. Die Härten der Ablagerungen können 2500 HV erreichen und sogar überschreiten. Tenasteel - 25/11/ Seite 4

5 Bearbeiten - im geglühten Zustand Fräsen mit beschichteten Hartmetallwerkzeugen Schnittwerte Schruppen Schlichten Schnittgeschwindigkeit (Vc) m/min Vorschub (Fz) - mm/zahn Schneidtiefe (ap) - mm Bohren mit HSS-Werkzeugen Schnittwerte Ø 10 Ø Schnittgeschwindigkeit (Vc) - m /min Vorschub (Fz) mm/umdrehung bis bis 0.3 Verglichen mit dem / X155CrVMo12-1 gewährleistet die Feinheit der Karbide des TENASTEEL eine um mindestens 25 % erhöhte Standzeit der Werkzeuge für Bearbeitungen im geglühten Zustand und um mindestens 70 % für Bearbeitungen im behandelten Zand. Erodieren - Funkenerosion Der Stahl TENASTEEL eignet sich für alle Funkenerosionsvorgänge vor und nach der Qualitäts- Wärmebehandlung, sofern einige einfache Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden (Fertigbearbeitung, Polieren oder sofortiges Spannungsarmglühen bei einer Temperatur, die 20 C unter der letzten Anlasstemperatur liegt, wenn das Erodieren im gehärteten Zustand erfolgt). Schweißen Die Reparatur oder das Auftragsschweißen von Werkzeugen aus TENASTEEL kann unter Einhaltung einiger unerlässlicher Vorsichtsmaßnahmen in Betracht gezogen werden, wobei die entsprechenden Auftragswerkstoffe verwendet werden. Genaueres dazu erfahren Sie bei uns oder im Umsetzungshandbuch der Stahlsorte. Tenasteel - 25/11/ Seite 5

6 Anwendungen Der Stahl TENASTEEL ersetzt vorteilhaft den genormten Stahl / X155CrVMo12-1 bei allen seinen Anwendungen: Schnittwerkzeuge, Extrusionsziehdüsen, Formwerkzeuge, Prägewerkzeuge, Maschinenmesser usw. Formate Blech 2000 x 4000 D = von 15 bis 75 mm Eisenstange 500 mm D = 300 mm max Gebr. Recknagel Präzisionsstahl bietet TENASTEEL in verschiedenen Produkten an: Rohmaterial Gewalzte Bleche und Zuschnitte in Dicken von 9 bis 150 mm Geschmiedete Stäbe und Zuschnitte in Dicken bis zu 305 mm VarioPlan Sechsseitig feingefrästes Halbzeug, individuell konfigurierbar im WebShop PräziPlan Präzisionsflachstahl nach DIN Sonderabmessungen Exklusivvertrieb: Gebr. Recknagel Präzisionsstahl GmbH Metzelser Straße D Christes WebShop: grp@stahlnetz.de Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) Hersteller: Industeel Creusot 56, rue Clemenceau F Le Creusot Cedex Die oben stehenden Informationen sind die uns im Augenblick des Druckens dieser Beschreibungen zuletzt bekannten. Sie können jedoch einigen Variationen gemäß der ständigen Weiterentwicklung unseres Werkzeugstahlforschungsprogramm unterliegen. Wir empfehlen Ihnen, vor der Bestellung bei uns nachzufragen. Außerdem sind die realen, im Betrieb angetroffenen Bedingungen für jede Anwendung spezifisch. Die hier präsentierten Informationen sind daher Richtwerte und können nicht als Betriebsgarantie ausgelegt werden, außer wenn sie von uns in einem von unseren Dienststellen verfassten Garantievertrag bestätigt wurden. Weitere Auskünfte erhalten Sie bei den oben stehenden Adressen. Tenasteel - 25/11/ Seite 6